import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

/**
 * 给定一个整数数组 a，其中1 ≤ a[i] ≤ n （n为数组长度）, 其中有些元素出现两次而其他元素出现一次。
 * 找到所有出现两次的元素。
 * 你可以不用到任何额外空间并在O(n)时间复杂度内解决这个问题吗？
 *
 * 示例：
 *
 * 输入:
 * [4,3,2,7,8,2,3,1]
 *
 * 输出:
 * [2,3]
 *
 * 来源：力扣（LeetCode）
 * 链接：https://leetcode-cn.com/problems/find-all-duplicates-in-an-array
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 */
public class Q00442m {
    public List<Integer> findDuplicates(int[] nums) {
        List<Integer> ans = new ArrayList<>();
        // 尝试将nums[i]放到nums[i]-1这个位置
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            while (swap(nums, i, nums[i] - 1));
        }
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            if (i != nums[i] - 1) {
                ans.add(nums[i]);
            }
        }
        return ans;
    }

    private boolean swap(int[] nums, int i, int j) {
        if (nums[i] == nums[j]) return false;
        int temp = nums[i];
        nums[i] = nums[j];
        nums[j] = temp;
        return true;
    }
}
